hashin的案例
復(fù)合材料層合板(composite laminates)沖擊破壞-Hashin準(zhǔn)則實(shí)例
Hashin, Z., “Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites,” Journal of Applied Mechanics, vol. 47, pp. 329–334, 1980
Hashin, Z., and A. Rotem, “A Fatigue Criterion for Fiber-Reinforced Materials,” Journal of Composite Materials, vol. 7, pp. 448–464, 1973
HASHIN.rar
Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites.pdf
Fatigue Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites.pdf
展開 復(fù)合材料層合板(composite laminates)沖擊破壞-Hashin準(zhǔn)則實(shí)例
Hashin, Z., “Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites,” Journal of Applied Mechanics, vol. 47, pp. 329–334, 1980
Hashin, Z., and A. Rotem, “A Fatigue Criterion for Fiber-Reinforced Materials,” Journal of Composite Materials, vol. 7, pp. 448–464, 1973
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技術(shù)鄰?fù)扑]：
技術(shù)鄰學(xué)院:abaqus復(fù)合材料與cohesive教學(xué)視頻發(fā)布
教你分分鐘創(chuàng)建復(fù)合材料有限元模型（帶cohesive）
ANSYS知識(shí)普及系列20——復(fù)合材料蔡－吳（Tsai-Wu）強(qiáng)度理論詳解
展開 【理論知識(shí)】Hashin復(fù)合材料漸進(jìn)失效模型原理及參數(shù)詳解
在之前的文章里曾經(jīng)多次提到過Hashin準(zhǔn)則，這是目前區(qū)分失效模式的判據(jù)中應(yīng)用最廣泛的判據(jù)之一，已被Abaqus、Ansys、MSC等大型商業(yè)軟件所集成。無論中文還是外文有關(guān)采用Hashin準(zhǔn)則進(jìn)行復(fù)合材料漸進(jìn)失效分析的文章也是鋪天蓋地、數(shù)不勝數(shù)，Hashin于1980年發(fā)表的一篇單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料失效準(zhǔn)則的文章被引用了3790次。在提出該理論時(shí)，本來是用于預(yù)測(cè)單向復(fù)合材料失效行為的，然鵝，目前大家基本都在將其應(yīng)用于層壓板的失效預(yù)測(cè)。
關(guān)于Hashin準(zhǔn)則的描述以及在WWFE中的表現(xiàn)，之前已經(jīng)撰文描述過，此處不再贅述，感興趣的可以點(diǎn)擊下方鏈接了解詳情。
聊一聊世界復(fù)合材料失效運(yùn)動(dòng)會(huì)（WWFE）——搞復(fù)材失效而不知WWFE你就out了
復(fù)合材料失效理論知多少？（一）
本文主要講解一下Abaqus中使用Hashin失效判據(jù)以及基于能量的演化判據(jù)進(jìn)行漸進(jìn)失效分析時(shí)各種參數(shù)和變量的定義和來由。有一些讀者對(duì)這兩者的組合使用的非常熟練，但并不了解損傷演化過程中失效判據(jù)和臨界應(yīng)變能釋放率是如何控制損傷擴(kuò)展的，希望通過本文能幫助讀者對(duì)復(fù)合材料漸進(jìn)失效分析有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
展開 Abaqus復(fù)合材料3D Hashin失效準(zhǔn)則，脆性斷裂-Vumat
Hashin失效準(zhǔn)則：
1.纖維拉伸失效模式：
2.纖維壓縮失效模式：
3.基體拉伸失效模式：
4.基體壓縮失效模式：
XT為1方向（纖維方向）拉伸強(qiáng)度，Xc為壓縮強(qiáng)度，Yt為2方向（基體方向）拉伸強(qiáng)度，Yc為壓縮強(qiáng)度，S12,S23,S13均為剪切強(qiáng)度，以上1~4任意一失效模式滿足，立即刪除單元。
Hashin失效準(zhǔn)則VUMAT源代碼（一起學(xué)習(xí)交流VUMAT吧）
c http://abaqus-users.1086179.n5.nabble.com/Hashin-damage-theory-td12032.html
subroutine vumat(
c Read only -
1 nblock, ndir, nshr, nstatev, nfieldv, nprops, lanneal,
2 stepTime, totalTime, dt, cmname, coordMp, charLength,
3 props, density, strainInc, relSpinInc,
4 tempOld, stretchOld, defgradOld, fieldOld,
5 stressOld, stateOld, enerInternOld, enerInelasOld,
6 tempNew, stretchNew, defgradNew, fieldNew,
c Write only -
7 stressNew, stateNew, enerInternNew, enerInelasNew )
c
include 'vaba_param.inc'
c
c 3D Orthotropic Elasticity with Hashin 3d Failure criterion
c
c The state variables are stored as:
c state(*,1) = material point status
c state(*,2:7) = damping stresses
c
c User defined material properties are stored
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c http://abaqus-users.1086179.n5.nabble.com/Hashin-damage-theory-td12032.html
subroutine vumat(
c Read only -
1 nblock, ndir, nshr, nstatev, nfieldv, nprops, lanneal,
2 stepTime, totalTime, dt, cmname, coordMp, charLength,
3 props, density, strainInc, relSpinInc,
4 tempOld, stretchOld, defgradOld, fieldOld,
5 stressOld, stateOld, enerInternOld, enerInelasOld,
6 tempNew, stretchNew, defgradNew, fieldNew,
c Write only -
7 stressNew, stateNew, enerInternNew, enerInelasNew )
c
include 'vaba_param.inc'
c
c 3D Orthotropic Elasticity with Hashin 3d Failure criterion
c
c The state variables are stored as:
c state(*,1) = material point status
c state(*,2:7) = damping stresses
c
c User defined material properties are stored
展開 hashin-vumat ￥15
hashin-剛度折減-指數(shù)-基于能量chang-chang
復(fù)合材料三點(diǎn)彎曲hashin準(zhǔn)則（殼單元） ￥3
復(fù)合材料三點(diǎn)彎曲hashin準(zhǔn)則（殼單元）
ABAQUS 2Dhashin漸進(jìn)損傷失效準(zhǔn)則Standard不同于Explicit，及單元不刪除
下圖是損傷后云圖（左邊為兩個(gè)子程序云圖，損傷判斷略有不同）與ABAQUS的Hashin接近：
在ABAQUS的Hashin失效準(zhǔn)則中有一個(gè)系數(shù)，默認(rèn)該系數(shù)為0，此時(shí)纖維方向是最大應(yīng)力準(zhǔn)則，該系數(shù)為1是才是Hashin失效，這個(gè)需要十分小心（都是淚得出的結(jié)論）。
上圖是系數(shù)為1（hashin）和0（最大應(yīng)力）時(shí)的系統(tǒng)/子程序纖維損傷云圖。
umat hashin準(zhǔn)則 報(bào)錯(cuò)
為什么復(fù)合材料層合板用hashin-3Dumat子程序一運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)下面錯(cuò)誤啊，百思不得姐
Abaqus/Standard Analysis exited with an error - Please see the message file for possible error messages if the file exists.
基于Hashin準(zhǔn)則的木材受火后強(qiáng)度分析
本采用Hashin準(zhǔn)則作為木材的屈服準(zhǔn)則
損傷演化準(zhǔn)則
本文木材本構(gòu)關(guān)系模型定義了兩種不同的損傷演化模型，受壓延性破壞采用理想彈塑性模型，受拉脆性破壞采用線彈性軟化模型.引入損傷變量D來描述木材的受損狀態(tài)。
溫度影響
木材隨著溫度的升高，發(fā)生不同程度的炭化，其強(qiáng)度、彈性模量、斷裂能也隨之發(fā)生變化。本文考慮了溫度對(duì)木材的模量、強(qiáng)度的影響，并且認(rèn)為溫度對(duì)拉壓性能產(chǎn)生的影響不同。
根據(jù)上述相關(guān)理論編寫了abaqus vumat子程序，并通過單胞模型對(duì)子程序進(jìn)行驗(yàn)證。
下圖為不同溫度下單向拉壓結(jié)果
下圖為三點(diǎn)彎曲載荷下的破壞行為
一個(gè)abaqus用戶材料子程序（UMAT）問題解決說明 附UMAT_Hashin3D下載
添加路徑
下載地址：UMAT_Hashin3D
Abaqus 二維hashin失效模型案例（附inp）
使用abaqus 自帶的二維hashin失效模型創(chuàng)建的開孔版拉伸失效分析模型，模型inp文件如下
Job-1.rar 模型inp文件。
整個(gè)模型的建模過程可以參照技術(shù)鄰學(xué)院的操作視頻，鏈接如下：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10018
復(fù)合材料失效理論知多少？（一）
6 Hashin準(zhǔn)則
同樣的二階近似模型還有文章最開頭提到的Hashin準(zhǔn)則。（由于復(fù)合材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較大的分散性，繼續(xù)增加近似階數(shù)沒有太大意義，因此，到目前為止，尚沒有三階或者更高階的失效判據(jù)出現(xiàn)。）
Hashin在1980年提出了一種三維的復(fù)合材料失效判據(jù)，該準(zhǔn)則后被收錄于MILHDBK-17，在工程界與學(xué)術(shù)界應(yīng)用甚廣，目前其簡(jiǎn)化形式的二維失效判據(jù)已被集成在了Abaqus、MSC.Dytran等有限元軟件中。
其簡(jiǎn)化后的三維表達(dá)形式如下：
Hashin三維失效判據(jù)可以預(yù)測(cè)四種失效模式：纖維拉伸失效、纖維壓縮失效、基體拉伸失效以及集體壓縮失效等。在纖維拉伸失效中，考慮了剪切效應(yīng)的影響。
Abaqus中采用的是2D的Hashin準(zhǔn)則，其表達(dá)形式如下：
上面看到的Hashin基體失效準(zhǔn)則是簡(jiǎn)化后的公式，Hashin準(zhǔn)則最初的表達(dá)形式中，強(qiáng)度數(shù)值是斷裂面上的強(qiáng)度，應(yīng)力也是斷裂面上的應(yīng)力，與現(xiàn)在的Puck類似。
原始Hashin基體失效準(zhǔn)則：
但是受限于當(dāng)時(shí)的計(jì)算條件，無法準(zhǔn)確計(jì)算出斷裂面的角度，所以采用了上述簡(jiǎn)化形式。后來Puck在Hashin基礎(chǔ)上采用數(shù)值手段將斷裂面角度求解出來，得到了更準(zhǔn)確的基體失效判據(jù)，有關(guān)斷裂面角度求解及Puck失效理論將在后續(xù)文章進(jìn)行更新，敬請(qǐng)關(guān)注。
展開 Abaqus復(fù)合材料螺栓接頭的失效分析
圖8 : von Mises stress包絡(luò)圖
位移/變形結(jié)果
圖9 : 位移云圖、變形和未變形對(duì)比
損傷相關(guān)結(jié)果
為了評(píng)估模型的損傷特征(Hashin萌生準(zhǔn)則+斷裂能量損傷演化)，需要定義一定的場(chǎng)輸出。對(duì)于Hashin，每個(gè)不同層的失效都得到一個(gè)單獨(dú)輸出。有關(guān)輸出如下:
-HSNFTCRT
-HSNFCCRT
-HSNMTCRT
-HSNMCCRT
其中，F(xiàn)T、FC、MT、MC分別對(duì)應(yīng)于纖維拉伸、纖維壓縮、基材拉伸和基材壓縮。
圖10 : Hashin準(zhǔn)則對(duì)拉伸(top-PLY 2)和壓縮(bottom-PLY 4) 的纖維損傷
圖11：Hashin準(zhǔn)則對(duì)拉伸(top – PLY 3)和壓縮(bottom- PLY 1)的基材損傷
損傷演化要求定義特定的場(chǎng)輸出，類似于Hashin，相關(guān)的輸出字段如下：
-DAMAGEFT
-DAMAGEFC
-DAMAGEMT
-DAMAGEMC
圖12 : 損傷演化云圖，對(duì)拉伸(top-ply 2)和壓縮(bottom-ply 4)的纖維損傷
力輸出
討論
在此類層壓復(fù)合材料中，單個(gè)層的失效模式和層間剪切應(yīng)力對(duì)于構(gòu)件的結(jié)構(gòu)評(píng)估至關(guān)重要。此外，損傷萌生后，復(fù)合材料仍能承受一定的負(fù)荷，因此，對(duì)復(fù)合材料的剩余承載特性進(jìn)行評(píng)估也是十分重要。本文未對(duì)分層失效進(jìn)行建模，可以使用Cohesive Zone Model內(nèi)聚區(qū)模型或虛擬裂紋閉合Virtual Crack Closure技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
（
文章來源于iCAETube ，作者江丙云）
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